CH300668A - Generating process and tool for toothing bevel gears with curved teeth. - Google Patents

Generating process and tool for toothing bevel gears with curved teeth.

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Publication number
CH300668A
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Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
tooth
tool
knife
knives
angle
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Application number
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German (de)
Inventor
Soehne W Ferd Klingelnberg
Original Assignee
Klingelnberg Soehne Ferd
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Publication date
Application filed by Klingelnberg Soehne Ferd filed Critical Klingelnberg Soehne Ferd
Publication of CH300668A publication Critical patent/CH300668A/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/12Milling tools
    • B23F21/22Face-mills for longitudinally-curved gear teeth
    • B23F21/223Face-mills for longitudinally-curved gear teeth with inserted cutting elements
    • B23F21/226Face-mills for longitudinally-curved gear teeth with inserted cutting elements in exchangeable arrangement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Description

  

      Wälzverfahren    und Werkzeug zum Verzahnen von Kegelrädern mit Bogenzähnen.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf  ein Wälzverfahren zum Verzahnen von Kegel  rädern mit     Bogenzähnen,    bei dem die hohlen  und erhabenen Zahnflanken in dem gleichen  Arbeitsgang geschnitten werden, und zwar mit  einem Werkzeug, dessen Schneidkanten sich  auf zykloidenförmigen, z. B.     epizykloidenför-          migen    Bahnen, in der Ebene des Werkzeug  planrades bewegen.  



  Gemäss dem erfindungsgemässen     Wälzver-          fahren    wird während des Verzahnens die  Achse des Werkstückes aus ihrer durch die  Grösse des Teilkegelwinkels gegebenen Nei  gung zum Werkzeugplanrad so verschwenkt  gehalten, dass sich die Weiten der in das  Werkstück geschnittenen Lücken, in der Um  fangsrichtung des Werkstückes gemessen, am  grossen und am kleinen Durchmesser der zu  erzeugenden Verzahnung proportional ihren  Abständen von der Kegelspitze verhalten.

   Für  die Ausführung dieses Verfahrens ist ein  ebenfalls     Erfindungsgegenstand    bildendes  Werkzeug mit Messern vorgesehen, bei wel  chem die     Symmetrielinie        zweier    gerader Li  nien, welche eine gerade Schneidkante der  Messer für die hohlen und eine gerade  Schneidkante der Messer für die erhabenen  Zahnflanken enthalten, geneigt zu der Achse  des Werkzeuges verläuft, wobei der Neigungs  winkel so gross ist, dass das Tragbild auf der  hohlen und der erhabenen Zahnflanke beim  Abrollen mit dem Gegenrad in der Mitte des  Zahnes mindestens angenähert gleich weit von    der Zahnkopfkante und der Zahnfusskante  entfernt ist.  



  Man könnte die Messer in ihrem Messer  kopf so einstellbar lagern, dass bei einer Neu  bestückung etwaige     kleine    Winkelunterschiede  in der Neigung ihrer     Symmetrielinie    auszu  gleichen wären. Man kann solchen, die Gleich  mässigkeit der Erzeugnisse gefährdenden Nei  gungsunterschieden zwischen verbrauchten  und Ersatzmessern aber auch dadurch begeg  nen, dass man die Lebensdauer der Messer  möglichst gross macht, also die Zahl der Neu  bestückungen herabsetzt. Diese Aufgabe kann  dadurch gelöst werden, dass die Messer nach  Art von Gewindestrehlern die Form runder  Scheiben erhalten.

   Solche Messer halten we  sentlich länger als die bisher üblichen, stab  förmigen Messer. - '  Das erfindungsgemässe Verfahren und das  zu seiner Durchführung vorgeschlagene Werk  zeug zeichnen sich durch besondere Einfach  heit aus. Dank dieser     Einfachheit    sind sie vor'  allem geeignet, feinzahnige Kegelräder mit  hoher Genauigkeit wirtschaftlich herzustellen.  



  Die beiliegende Zeichnung bezieht sich auf  ein Beispiel des erfindungsgemässen Verfah  rens und auf beispielsweise Ausführungsfor  men des Werkzeuges.  



  Fig. 1 zeigt ein. zu verzahnendes- Kegelrad  im Eingriff in das Werkzeugplanrad.  



       Fig.    2 zeigt das     Werkzeugplanrad    nach       Fig.1    von oben gesehen.      Fig. 3 bis 5 zeigen einen das Werkzeug bil  denden Messerkopf mit Messern zur Ausübung  des Verfahrensbeispiels, und zwar in verschie  denen     Ansichten.     



  Fig. ö zeigt eine von den Fig. 3 bis 5 ab  -weichende Ausführungsform der Messer.  Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform.  des Messerkopfes.  



  Fig. 8 ist eine Teilansicht zu Fig. 7.  



  Die Herstellung von Spiralkegelrädern in  der Weise, dass die Schneidkanten des     Werk-          zeuges    auf zykloidenförmigen Bahnen in der  feststehenden Ebene des Werkzeugplanrades  bewegt werden, gehört zum bekannten Stand  der Technik und bedarf deshalb hier keiner  ausführlichen Beschreibung.  



  Die Messer, deren Schneidkanten nach die  sem Verfahren zur Ausarbeitung der Zahn  lücken     in    dem Werkstück dienen, sind in dem  Messerkopf Fig. 3 und 4 gelagert, der in Fig. 1       -und    2 schematisch durch einen Hebelarm b  angedeutet     und    mit der-Achse c drehbar in  der Planscheibe der Verzahnmaschine gelagert  ist. Planscheibenachse -und Messerkopfachse  verlaufen parallel zueinander. Ihr gegenseiti  ger Abstand ist je nach der Grösse des zu     ver-          zahnenden    Rades einzustellen. Während des  Verzahnens führt der Messerkopf eine Pla  netenbewegung um die Planscheibenachse aus.  



  Da der Aufbau einer solchen Maschine  grundsätzlich bekannt ist, sei lediglich noch  bemerkt, dass das zu verzahnende Rad g so der  Planscheibe gegenüber angeordnet ist, dass  seine Achse die Achse der Planscheibe schnei  det, wobei der     Neigungswinkel        zwischen    Rad  achse und Planscheibenachse in Abhängigkeit  .von dem Kegelwinkel des herzustellenden Ra  des     einstellbar    ist.  



  Während des Verzahnens rotiert die Plan  scheibe. Ausserdem drehen sich Messerkopf  und zu     verzahnendes    Rad nach einem einge  stellten Übersetzungsverhältnis. Dabei be  schreiben die Schneidkanten der Messer in der  feststehenden Ebene E des Werkzeugplan  rades Epizykloiden, im Rad erzeugen sie Ke  gelzykloiden, wie es allgemein bekannt ist.  



  Es ist üblich, bei der Betrachtung dieser  Vorgänge nicht     unmittelbar    . die Entstehung    der zykloidenförmigen Bahnen zu betrachten,  sondern anzunehmen, dass diese     zykloidenför-          migen    Bahnen, soweit sie das zu schneidende  Rad durchdringen, Teile eines gedachten, ebe  nen Rades, des Werkzeugplanrades, sind. Die  Zähne des Werkzeugplanrades sind verkör  pert durch die Bahnen der Messerschneiden.

    Das zu verzahnende Rad und das Werkzeug  planrad drehen sich in einem eingestellten       Übersetzungsverhältnis.    Ein solches     Überset-          zungsverhältnis    kann man,     wie    ebenfalls all  gemein bekannt, zeichnerisch anschaulich ma  chen durch zwei Kreise, von denen einer um  die Planscheibenachse und ein zweiter um  die Messerkopfachse geschlagen wird, deren  Durchmesser sich wie das Übersetzungsver  hältnis vom Messerkopf zum Rad verhalten,  und die so gross gewählt sind, dass sich die  Kreise berühren. Diese Kreise sind die bekann  ten Rollkreise der zykloidenförmigen Kurven.  



  In     Fig.1    ist -der besseren Anschaulichkeit  halber mir ein Messer     a    des Messerkopfes ge  zeichnet, der Messerkopf ist schematisch als       llebelarm    durch die Linie b angedeutet. c ist  die Achse des Messerkopfes, e und f sind die  oben erwähnten Rollkreise, die; wie     dargelegt,     nur gedachte Grössen sind; die Antriebsräder  für den Messerkopf und die Planscheibe liegen  im Innern der Maschine, sie sind hier nicht  gezeichnet. Man. hat sich vorzustellen, dass der  <I>Arm b</I> drehfest mit dem gedachten Rollkreis c  verbunden ist.  



  -Die Aufgabe, die sich die vorliegende Er  findung gestellt hat, besteht darin, in das  Werkstück Lücken zu schneiden, deren Wei  ten sich, in der Umfangsrichtung des Werk  stückes gemessen, am grossen und am kleinen  Durchmesser der zu erzeugenden Verzahnung  proportional zu ihren Abständen von der Ke  gelspitze<I>d</I> (Fug. 2), also proportional     r"    zu     ri,     verhalten.  



       1a    muss sich also zu     li    verhalten wie     r"    zu     ri.     Ist diese Bedingung     erfüllt,    dann vermindert  sich die Zahndicke     s.,    zu     si    nach dem gleichen  Gesetz.  



  Wird das Rad g so zum     Werkzeugplanrad     eingestellt, dass seine Achse h mit diesem einen  Winkel d     bildet,    der dem Teilkegel des Rades      entspricht,     und    in dieser     Einstellung    verzahnt,  so sind die Lücken in der Regel am Innen  durchmesser zu weit. Dieser Winkel wird beim  Verzahnen so viel kleiner eingestellt, dass die  Zähne des Werkstückplanrades nach der Plan  radmitte zu weniger tief in das zu verzahnende  Rad eindringen, und zwar um so viel weniger,  dass das Verhältnis der Lückenweite aussen  und innen der oben festgelegten Regel ent  spricht.

   Die vorgeschriebene Verschwenkung  hat deshalb die angestrebte     Verminderung    der  Lückenweite zur Folge, weil die Messer sich  nach ihrem Kopf hin keilförmig verjüngen,  spiegelbildlich zu den Zahnlücken, die sie zu  schneiden haben. An denjenigen Stellen, an  denen sie weniger tief in das zu verzahnende  Rad eindringen, werden die geschnittenen  Lücken auch weniger weit. Der zugehörige       Winkel        d'    kann leicht errechnet werden, er ist  auch durch Versuche leicht zu ermitteln.

   Mit  Bezug auf Fig. 1 kann diese Regel auch so  ausgedrückt werden: Die Werkstückachse h  wird während des Verzahnens aus ihrer durch  die Grösse des Teilkegelwinkels gegebenen       Neigung    um     einen        Winkel    x     in    der korrigier  ten Winkelstellung (ö') geschwenkt gehalten.  



  Zweckmässig kommt die Verminderung der  Lückenweite von aussen nach innen schon im  Werkzeugplanrad den anzustrebenden Pro  portionen möglichst nahe. Das ist der Fall,  wenn die Zykloidenstrecken, nach denen die  Zähne in ihrer Längsrichtung gekrümmt sind,  den nach Evolventen gekrümmten Bogenzäh  nen möglichst ähnlich sind, denn die     evolven-          tenförmigen    Bogenzähne haben die Eigenart,  dass ihre Lückenweite, die, senkrecht zur Lücke  gemessen, vom grossen zum     kleinen    Raddurch  messer gleich bleibt, in der Umfangsrichtung  gemessen proportional abnimmt, wie es hier  angestrebt wird.  



  Als äusseres Merkmal für diese Ähnlichkeit  kann der Spiralwinkel ss in der Mitte des Zah  nes, also an der Stelle der Zahnlänge, in der  dieser Winkel in Fig. 2 eingezeichnet ist, an  gesehen werden. Es kann also die Regel auf  gestellt werden:  Der Spiralwinkel ss in der Mitte des Zah  nes der nach dem vorliegenden Verfahren ge-    schnittenen Räder entspricht zweckmässig  dem Spiralwinkel in der Zahnmitte, der  beim Schneiden evolventenförmig gekrümm  ter Zähne in die gleichen Räder auftreten  würde.  



  Die beschriebene Abänderung des Teil  kegelwinkels in den     Einstellwinkel        ö'    würde  in vielen Fällen     einen    schiefen Zahneingriff  verursachen. Um diesem entgegenzuwirken,  verläuft Symmetrielinie i (Fig. 1) zweier ge  rader Linien<B>11,</B> 12, welche eine gerade Schneid  kante ah für die hohlen und     eine    gerade  Schneidkante ae für die erhabenen Zahnflan  ken enthalten, geneigt zu der Achse c des Mes  serkopfes. In Fig. 1 ist die Linie i eine Sym  metrielinie zu den Linien     11,    12, welche die an  dem gleichen Messer befindlichen Schneid  kanten ah und ae enthalten. In diesem Falle  bat also das Messer eine Schneidkante für die  hohlen und eine Schneidkante für die erhabe  nen Zahnflanken.

   Befindet sieh die eine  Schneidkante an dem einen Messer und die  andere Schneidkante an dem andern Messer,  so     nimmt    man zur Festlegung der Symmetrie  linie an, dass sich beide     Schneidkanten    an     dem.     gleichen Messer befinden. In     Fig:1    ist die ge  nannte     Neigung    durch den Winkel y angedeu  tet,     und    zwar bezogen auf eine Parallele c'  zu c.

   Der     Neigungswinkel    ist so gross gewählt,  dass das Tragbild k auf der hohlen und auf  der erhabenen     Zahnflanke    beim Abrollen mit  dem Gegenrad in der Zahnmitte mindestens  angenähert gleich weit von     Zahnkopfkante     und     Zahnfusskante    entfernt bleibt. Die Strecke       u    ist also mindestens angenähert gleich der  Strecke     v.    Der     Winkelunterschied    ist zu er  rechnen, er kann auch leicht durch Versuche  festgestellt werden.  



  In den vorstehenden Erläuterungen des  Verfahrens wurde der Anschaulichkeit halber  ein einziges, sowohl die hohlen wie auch die  erhabenen Zahnflanken schneidendes Messer  dargestellt (Messer     a    in     Fig.1        und    2).  



  Es ist dem Verzahnungsfachmann bekannt,  statt dessen mehrere Messer zu verwenden,  beispielsweise zwei, um mit dem einen Messer  die hohlen und mit dem andern die erhabenen      Flanken zu bearbeiten. Von dieser Möglich  keit macht der Messerkopf nach Fig. 3 bis 5  Gebrauch. Er weist zwei Messer a1 -und a2 auf.  Die Messer haben nach Art von     Gewindestreh-          lern    die Form einer runden, doppelkegelför  migen Scheibe. Der Umfang dieser Scheibe ist  an einer Stelle durch eine     winkelförmige    Ein  arbeitung 1 unterbrochen; dadurch bildet sich  eine Spanfläche 7n.  



  Die scheibenförmigen Messer a1 und a2  sind mit einem Presssitz undrehbar auf Ach  sen n befestigt, die mit Vierkanten n' drehbar  sind. Damit werden sie in Bohrungen des  Messerkopfes o bzw. seiner Spanndeckel o'  zentriert.  



  Wie eine Betrachtung der Fig. 3 bis 5  lehrt, ist die Lage der Messer bzw. deren  Schneidkanten zur Messerkopfachse durch die  Form des Messerkopfes ohne Zutun des Be  dienungsmannes festgelegt. Es ist bekannt und  wird hier nur noch einmal der Vollständig  keit halber erwähnt, dass die Messer auf einer  archimedischen Spirale liegen müssen. Auch       in.    der Höhe sind die Messer durch ihre Ach  sen n festgelegt. Der Bedienungsmann hat also  nur die richtige Spanfläche m zu suchen, be  vor er die Messer festspannt. Dazu dient eine  fest mit dem Messerkopf verschraubte, scha  blonenartige Platte p mit zwei Zähnen p', wel  che die theoretisch richtige Lage der Span  fläche angeben.

   Die Vierkante n' der Messer  achse bieten die Möglichkeit, die Messer mit  einem Schlüssel so zu drehen, dass ihre Span  flächen an den Zähnen der Plätten anliegen.  Dann ist die richtige Lage der Messer er  reicht. Sie werden darauf mit den Deckeln o'  endgültig festgespannt.  



  Eine besondere Form des Messers ist in  Fig. 6 dargestellt. Danach wird das runde  Messer tellerförmig gestaltet. Es hat einen  ebenen Boden q und einen kegeligen Rand q'.  Die Messerachse r schneidet die Achse c des  Messerkopfes dann nicht rechtwinklig, son  dern in einem schiefen     Winkel.    Bei dieser       Ausbildung    passen sich die     Zähne    des Messers  besser den- gekrümmten Flankenlinien der  Radzähne an.    Bei den beschriebenen Messerköpfen wird  ein Drehen der Messer durch den beim Ver  zahnen auftretenden Schneiddruck ausschliess  lich durch die     Klemmwirkung    verhindert, die  in der Ausführung Fig. 4 durch das Fest  spannen des Spanndeckels o' mittels der  Schraube s erzeugt wird.

   Die Fig. 7 und 8  zeigen eine Messerkopfausführung, bei der ein  ungewolltes Drehen zwangläufig verhindert  wird. Auch bei diesem Messerkopf werden  scheibenförmige Messer verwendet, ähnlich  wie sie vorstehend beschrieben wurden. Im  Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausfüh  rung sind sie aber mittels einer Stirnzahn  kupplung s mit einer in eine radiale Bohrung  des Messerkopfes<I>t</I> eingelassenen Nabe     u    ge  kuppelt. Diese Nabe ist am Umfang verzahnt.  Sie wirkt mit einer kleinen Schnecke v zusam  men, die in eine quer dazu in den Messerkopf  eingearbeitete Bohrung eingelassen ist. Mes  ser und Messernabe werden von einer Schaft  schraube w gehalten. Diese Art der Befesti  gung bietet nicht nur Sicherheit gegen unge  wolltes Drehen der Messer, sie ist zugleich  auch eine ausgezeichnete Feineinstellung.

    Durch Drehen der Schraube v kann die Span  fläche des Messers sehr feinstufig um kleine  Beträge nach der einen oder andern Richtung  verstellt werden, so wie es die jeweilige Ein  stellung erfordert.  



  Zur Bestimmung der genauen Lage der  Spanfläche des Messers dient wiederum eine  schablonenartige Platte p, wie sie schon beim  ersten Beispiel beschrieben wurde.  



  Die Handhabung dieses Messerkopfes ist  ohne weiteres verständlich. Die Stirnzahn  kupplung verbindet Messer und Nabe lösbar  miteinander, um den Austausch abgenutzter  Messer gegen neue zu erleichtern. Das Vor  drehen der     Spanfläche    des Messers gegen den  Zahn der     schablonenartigen    Platte p erfolgt  mit Hilfe der Schnecke v.  



  Natürlich ist die Erfindung nicht auf das  dargestellte Beispiel beschränkt. So könnten  zum Beispiel an Stelle der in den Zeichnungen  dargestellten     fräserartigen    Werkzeuge auch  Schleifwerkzeuge verwandt werden.



      Generating process and tool for toothing bevel gears with curved teeth. The present invention relates to a rolling process for toothing bevel gears with curved teeth, in which the hollow and raised tooth flanks are cut in the same operation, with a tool whose cutting edges are on cycloidal, z. B. epicycloid-shaped paths, move planrades in the plane of the tool.



  According to the rolling process according to the invention, the axis of the workpiece is kept pivoted from its inclination to the tool face gear given by the size of the pitch cone angle so that the widths of the gaps cut into the workpiece are measured in the circumferential direction of the workpiece large and small diameter of the toothing to be produced behave proportionally to their distances from the cone tip.

   For the execution of this method a tool with knives is also provided, which also forms the subject of the invention, in which the symmetry line of two straight lines, which contain a straight cutting edge of the knife for the hollow and a straight cutting edge of the knife for the raised tooth flanks, inclined to the axis of the tool, the angle of inclination is so large that the contact pattern on the hollow and the raised tooth flank when rolling with the mating gear in the middle of the tooth is at least approximately the same distance from the tooth tip edge and the tooth root edge.



  The knives could be stored in their knife head so that they can be adjusted so that any small angle differences in the inclination of their line of symmetry would have to be compensated for when re-equipping. Such differences in inclination between used and replacement knives, which endanger the evenness of the products, can also be countered by making the knife lifespan as long as possible, i.e. reducing the number of reloads. This object can be achieved in that the knives are given the shape of round disks in the manner of thread chasers.

   Such knives hold we much longer than the usual rod-shaped knives. - 'The inventive method and the proposed tool for its implementation are characterized by particular simplicity. Thanks to this simplicity, they are particularly suitable for economically producing fine-tooth bevel gears with high accuracy.



  The accompanying drawing relates to an example of the method according to the invention and to, for example, Ausführungsfor men of the tool.



  Fig. 1 shows a. Bevel gear to be toothed in engagement with the tool face gear.



       FIG. 2 shows the tool face wheel according to FIG. 1 seen from above. Fig. 3 to 5 show a tool bil Denden cutter head with knives for practicing the method example, namely in different views.



  Fig. 6 shows an embodiment of the knife that differs from that of FIGS. 3 to 5. Fig. 7 shows a further embodiment. of the cutter head.



  FIG. 8 is a partial view of FIG. 7.



  The manufacture of spiral bevel gears in such a way that the cutting edges of the tool are moved on cycloidal paths in the fixed plane of the tool face gear is part of the known prior art and therefore does not require a detailed description here.



  The knives, the cutting edges of which are used according to this method for working out the tooth gaps in the workpiece, are mounted in the cutter head Fig. 3 and 4, which is indicated schematically in Fig. 1 and 2 by a lever arm b and with the axis c is rotatably mounted in the face plate of the gear cutting machine. The faceplate axis and the knife head axis run parallel to one another. Their mutual distance is to be adjusted depending on the size of the gear to be interlocked. During the gearing, the cutter head performs a planetary movement around the faceplate axis.



  Since the construction of such a machine is basically known, it should only be noted that the gear g to be toothed is arranged opposite the faceplate so that its axis intersects the axis of the faceplate, the angle of inclination between the wheel axis and the faceplate axis depending on the cone angle of the Ra to be produced is adjustable.



  The faceplate rotates during the gearing. In addition, the cutter head and the gear to be toothed rotate according to a set transmission ratio. Be the cutting edges of the knife in the fixed plane E of the tool plan wheel epicycloids, in the wheel they generate Ke gelzykloiden, as it is well known.



  It is customary when looking at these processes not immediately. to consider the origin of the cycloid-shaped paths, but to assume that these cycloid-shaped paths, insofar as they penetrate the wheel to be cut, are parts of an imaginary, flat wheel, the tool face gear. The teeth of the tool face gear are embodied by the paths of the knife edges.

    The gear to be toothed and the tool face gear rotate in a set transmission ratio. As is well known, such a transmission ratio can be illustrated graphically by means of two circles, one of which is drawn around the faceplate axis and a second around the cutter head axis, the diameter of which is the same as the transmission ratio of the cutter head to the wheel. and which are chosen so large that the circles touch. These circles are the known rolling circles of the cycloidal curves.



  In Figure 1, for the sake of clarity, a knife a of the knife head is drawn to me, the knife head is indicated schematically as a low-sore throat by the line b. c is the axis of the cutter head, e and f are the rolling circles mentioned above, the; as stated, are only imaginary quantities; the drive wheels for the cutter head and the faceplate are inside the machine, they are not shown here. Man. has to imagine that the <I> arm b </I> is non-rotatably connected to the imaginary pitch circle c.



  -The task that the present invention has set itself is to cut gaps in the workpiece, the Wei th, measured in the circumferential direction of the workpiece, the large and small diameter of the toothing to be generated proportional to their distances from the cone tip <I> d </I> (Fug. 2), that is, proportional r "to ri.



       1a must behave to li like r "to ri. If this condition is met, then the tooth thickness s., To si, is reduced according to the same law.



  If the wheel g is set to the tool face wheel in such a way that its axis h forms an angle d with it that corresponds to the partial cone of the wheel and is toothed in this setting, the gaps on the inside diameter are usually too wide. This angle is set so much smaller that the teeth of the workpiece face gear after the face wheel center penetrate too less deeply into the gear to be geared, and so much less that the ratio of the gap width outside and inside corresponds to the rule specified above .

   The prescribed pivoting therefore results in the desired reduction in the gap width, because the knives taper in a wedge shape towards their head, mirroring the gaps in the teeth that they have to cut. At those points where they penetrate less deeply into the gear to be toothed, the cut gaps are also less wide. The associated angle d 'can easily be calculated, it can also be easily determined by experiments.

   With reference to Fig. 1, this rule can also be expressed as follows: The workpiece axis h is kept pivoted during the toothing from its inclination given by the size of the pitch cone angle by an angle x in the corrected angular position (ö ').



  The reduction of the gap width from the outside to the inside expediently comes as close as possible to the desired proportions in the tool face wheel. This is the case if the cycloid segments, according to which the teeth are curved in their longitudinal direction, are as similar as possible to the involute curved teeth, because the involute curved teeth have the peculiarity that their gap width, measured perpendicular to the gap, from the large to the small wheel diameter remains the same, measured in the circumferential direction decreases proportionally, as is aimed at here.



  The spiral angle ss in the middle of the tooth, that is to say at the point of the tooth length in which this angle is drawn in FIG. 2, can be seen as an external feature for this similarity. The following rule can be set up: the helix angle ss in the center of the tooth of the wheels cut according to the present method appropriately corresponds to the helix angle in the center of the tooth that would occur when cutting involute-shaped teeth into the same wheels.



  The described modification of the part cone angle in the setting angle ö 'would cause an oblique tooth engagement in many cases. To counteract this, the line of symmetry i (Fig. 1) of two straight lines <B> 11, </B> 12, which contain a straight cutting edge ah for the hollow and a straight cutting edge ae for the raised tooth flanks, is inclined to the axis c of the knife head. In Fig. 1, the line i is a symmetrical line to the lines 11, 12, which contain the cutting edges on the same knife ah and ae. In this case, the knife asked a cutting edge for the hollow and a cutting edge for the raised tooth flanks.

   If you see one cutting edge on the one knife and the other cutting edge on the other knife, it is assumed to establish the line of symmetry that both cutting edges are on the. same knife. In Fig: 1, the mentioned inclination is indicated by the angle y, based on a parallel c 'to c.

   The angle of inclination is chosen to be so large that the contact pattern k on the hollow and on the raised tooth flank remains at least approximately the same distance from the tooth tip edge and tooth root edge when rolling with the mating gear in the tooth center. The segment u is at least approximately equal to the segment v. The difference in angle is to be calculated; it can also be easily determined through experiments.



  In the above explanations of the method, for the sake of clarity, a single knife that cuts both the hollow and the raised tooth flanks was shown (knife a in FIGS. 1 and 2).



  It is known to the gear specialist to use several knives instead, for example two, in order to machine the hollow flanks with one knife and the raised flanks with the other. The cutter head according to FIGS. 3 to 5 makes use of this possibility. It has two knives a1 and a2. The knives have the shape of a round, double-conical disc like a screwdriver. The scope of this disc is interrupted at one point by an angled A work 1; a rake face 7n is thereby formed.



  The disc-shaped knives a1 and a2 are non-rotatably fastened with a press fit on axes n, which are rotatable with squares n '. They are thus centered in the bores of the cutter head o or its clamping cover o '.



  As a consideration of FIGS. 3 to 5 teaches, the position of the knives or their cutting edges to the knife head axis is determined by the shape of the knife head without the intervention of the operator. It is known, and will only be mentioned here once for the sake of completeness, that the knives must lie on an Archimedean spiral. The height of the knives is also determined by their axes. The operator only has to look for the correct rake face m before he clamps the knife. A template-like plate p with two teeth p 'that is firmly screwed to the cutter head is used for this purpose, which indicates the theoretically correct position of the rake face.

   The square n 'of the knife axis offer the possibility of turning the knife with a wrench so that their chip surfaces lie against the teeth of the flats. Then the correct position of the knife is enough. They are then finally tightened with the lids o '.



  A special form of the knife is shown in FIG. Then the round knife is shaped like a plate. It has a flat bottom q and a conical edge q '. The knife axis r then intersects the axis c of the cutter head not at right angles, but rather at an oblique angle. With this design, the teeth of the knife adapt better to the curved flank lines of the wheel teeth. In the cutter heads described, rotation of the cutters is prevented by the cutting pressure occurring during the toothing exclusively by the clamping effect, which in the embodiment of FIG. 4 is generated by the clamping of the clamping cover o 'by means of the screw s.

   7 and 8 show a cutter head design in which an unintentional rotation is inevitably prevented. Disk-shaped knives are also used in this cutter head, similar to those described above. In contrast to the embodiment described above, however, they are coupled by means of a spur tooth coupling s with a hub u embedded in a radial bore in the cutter head. This hub is toothed on the circumference. It works together with a small screw v, which is embedded in a bore cut into the cutter head at right angles to it. The knife and knife hub are held by a shaft screw w. This type of fastening not only offers security against accidental turning of the knife, it is also an excellent fine adjustment.

    By turning the screw v, the cutting surface of the knife can be adjusted very finely by small amounts in one direction or the other, as required by the respective setting.



  A template-like plate p, as already described in the first example, is used to determine the exact position of the rake face of the knife.



  The handling of this cutter head is easy to understand. The spur tooth coupling releasably connects the knife and hub to one another to make it easier to replace worn knives with new ones. Before turning the rake face of the knife against the tooth of the template-like plate p is done with the help of the worm v.



  Of course, the invention is not restricted to the example shown. For example, instead of the cutter-like tools shown in the drawings, grinding tools could also be used.

 

Claims (1)

PATENTANSPUCH I: Wälzverfahren zum Verzahnen von Kegel rädern mit Bogenzähnen, bei dem die hohlen und erhabenen Zahnflanken in dem gleichen Arbeitsgang geschnitten werden, und zwar mit einem Werkzeug, dessen Schneidkanten sich auf zykloidenförmigen Bahnen in der Ebene des Werkzeugplanrades bewegen, dadurch ge kennzeichnet, dass die Achse (h) des Werk stückes während des Verzahnens aus ihrer durch die Grösse des Teilkegelwinkels (d) ge gebenen Neigung zum Werkzeugplanrad so verschwenkt gehalten wird, dass sich die Wei ten der in das Werkstück geschnittenen Lük- ken, in der Umfangsrichtung des Werkstückes gemessen, am grossen und am kleinen Durch messer der zu erzeugenden Verzahnung pro portional zu ihren Abständen (r., ri) von der flegelspitze (d) PATENT APPLICATION I: Generating process for toothing bevel gears with curved teeth, in which the hollow and raised tooth flanks are cut in the same operation, with a tool whose cutting edges move on cycloidal paths in the plane of the tool face gear, characterized in that the axis (h) of the workpiece is kept pivoted during the gearing from its inclination to the tool face gear due to the size of the pitch cone angle (d) so that the width of the gaps cut into the workpiece are in the circumferential direction of the workpiece measured on the large and small diameter of the toothing to be produced in proportion to their distances (r., ri) from the flail tip (d) verhalten. UNTERANSPRUCH: 1. Wälzverfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass evolventenähn- liche Stücke der zykloidenförmigen Schneid kantenbahn als Zahnlängslinien benutzt wer den, wobei sich diese Ähnlichkeit darauf be zieht, dass der Spiralwinkel (,8) in der Mitte des Zahnes mindestens annähernd dem Spiral winkel in der Zahnmitte entspricht, der beim Schneiden evolventenförmig gekrümmter Zähne auftreten würde. behavior. SUBClaim: 1. The rolling process according to claim I, characterized in that involute-like pieces of the cycloid-shaped cutting edge path are used as the longitudinal lines of the tooth, this similarity being based on the fact that the spiral angle (8, 8) in the center of the tooth is at least approximately Corresponds to the spiral angle in the tooth center that would occur when cutting involute-shaped curved teeth. PATENTANSPRUCH II: Werkzeug zur Ausführung des Verfahrens nach dem Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass die Symmetrielinie (i) zweier gerader Linien (l1, h),. welche eine gerade Schneidkante (ah) der Messer für die hohlen und eine gerade Schneidkante (ae) der Mes ser für die erhabenen Zahnflanken enthalten, geneigt zu der Achse (c) des Werkzeuges ver läuft, wobei der Neigungswinkel (y) so gross ist, dass das Tragbild auf der hohlen und der erhabenen Zahnflanke beim Abrollen mit dem Gegenrad in der -Zahnmitte mindestens ange nähert gleich weit von Zahnkopfkante und Zahnfusskante entfernt ist. UNTERANSPRÜCHE: 2. Werkzeug nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass seine Messer nach Art von Gewindestrehlern die Form runder Scheiben haben (Fig. 5). 3. Claim II: Tool for carrying out the method according to Claim I, characterized in that the line of symmetry (i) of two straight lines (l1, h),. which contain a straight cutting edge (ah) of the knife for the hollow and a straight cutting edge (ae) of the knife for the raised tooth flanks, inclined to the axis (c) of the tool, the angle of inclination (y) being so large that the contact pattern on the hollow and the raised tooth flank when rolling with the mating gear in the center of the tooth is at least approximately the same distance from the tooth tip edge and tooth root edge. SUBClaims: 2. Tool according to claim II, characterized in that its knives have the shape of round disks in the form of thread chasers (Fig. 5). 3. Werkzeug nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass seine Messer teller förmig gestaltet sind und einen kegeligen Rand aufweisen. 4. Werkzeug nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass seine Messer je lös bar mit einer Nabe verbunden sind und dass diese Naben mit einer Feineinstellvorrichtung ausgerüstet sind (Fig. 7 und 8). Tool according to claim II, characterized in that its knives are plate-shaped and have a conical edge. 4. Tool according to claim II, characterized in that its knives are connected to a hub eachlös bar and that these hubs are equipped with a fine adjustment device (Fig. 7 and 8).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7775749B2 (en) 2003-05-22 2010-08-17 Klingelnberg Gmbh Method, bar blade, and use thereof for milling spiral bevel gears and hypoid gears

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7775749B2 (en) 2003-05-22 2010-08-17 Klingelnberg Gmbh Method, bar blade, and use thereof for milling spiral bevel gears and hypoid gears

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